大家好,我是丙纶高强丝,别看我的身板小,但是我力量大!给我一个支点,我可以拉动整个地球。要问我为什么有那么大的威力?就听我一一道来吧:
揭秘影响丙纶高强丝强度的三大因素 :
1
熔融指数的影响
原料的熔融指数在一定程度上表示了原料分子量的高低,在相同的工艺条件下,纤维量增加。分子纠缠度大,则拉伸纤维的 强度随分子量的增加而增加分子量低时,则分子链间容易产生滑脱,表现在纤维强度降低。在丙纶高强丝纺制过程中,使用了几种不同的熔融指数的原料 (见表 1 )。
表1 聚丙烯切片的分子量及熔融指数
牌号及批号
分子量
熔融指数(克/10分)
产地
3-92
176700
11.69
德国
70218.921119
154800
21.91
辽化
70218.921202
161200
17.18
辽化
Z30S
151500
25
上海金山
由表1可以看出:在试纺过程中发现, 在完全相同盼工艺条件下,原料的熔融指数不同,其成品丝的强度不同,并呈一定的规律性 ( 见表 2 ) 。
表2 不同熔融指数丙纶高强丝的强度
牌号
熔融指数(MI)
拉伸倍数
强度(cN/dtex)
3-92
11.69
5.5
6.26
6.8
7.23
70218.921119
21.9
5.5
5.47
6.8
6.62
70218.921212
17.18
5.5
5.73
6.8
6.88
Z30S
25
5.5
5.29
6.8
6.35
由表2可以看出:在相同纺丝温度、相同拉伸倍 数及其工艺参数也完全相同的条件下,聚丙烯切片的熔融指数越低,丙纶高强丝的强度越高。
2
拉伸倍数的影响
初生纤维的拉伸过程是破坏初生纤维的 原有结构形态,生成新的序态结构,在拉伸应力和热效应的作用下, 使大分子链段的活动性增加,各种结构单元滑着纤维轴向取向聚集,重新排列、增加新结合点,使纤维的更多分子链处于最佳的应力承受状态,并产生三维结构的规整性(即结晶),纤维密度随拉伸 倍数的增加而增加 。
表3拉伸倍数对丙纶高强丝强度的影响
拉伸倍数
纤维强度(cN/dtex)
4
4.9
5
5.7
6
6.4
7
7.2
由表3可以看出:随着拉伸倍数的增加,纤维 的强度增加,且拉伸倍数对纤维的强度贡献
较大 。
3
伸速度的影响
在一步法丙纶高强丝的纺丝漉水线中,其拉伸速度约等于纺丝速度。纤维的取向度 和结晶度除了受拉伸倍数的影响外,还受到拉伸速度的影响。丙纶初生纤维在拉伸过程中,要完成
两个变化,一是要将 自然的结晶度完全破坏,二是要使大分子重新排列和重新结晶。由于聚丙烯分子链较长,如拉伸速度较高,则拉伸形变的发展跟不上拉伸应力的变化,滞后现象 严重, 大分子没有足够的时间进行取向和结晶,表现出纤维的强度下降。
表4 纺丝速度对纤维强度的影响
纺速(m/min)
拉伸倍数
强度(cN/dtex)
100
6
6.3
7
7.2
150
6
5.7
7
6.6
250
6
4.4
7
5.3
由表4可以看出:不同的拉伸速度,即不同的纺丝速度,其纤维强度不同,纤维强度随拉伸速度的增加而减小。
4
结 论
练上所述,影响丙纶高强丝强度的主要因素是原料的熔融指数、拉伸倍数及拉伸速度。其中, 拉伸倍数对丙纶高强丝的强度贡献最大。
因此,若提高丙纶高强丝的强度。可采用多种途径, 在一定的纺丝温度下,原料的熔融 指数较低时,在拉伸倍数较低的条件下便可达到较高的强度,若原料的熔融指数较高,则需较大的拉伸倍数才能达到一定的强度。若对同一种原料 , 可通过调整拉伸倍数,纺丝速度、纺丝温度、钢吹风温度及风速等,使成品达到所需求的强度。通过工艺参数的合理配合,即可以生产出强度高质量好的丙纶高强丝。